[发明专利]一种甜菜碱类高温交联剂及其制备方法

说明书

本发明属于压裂用交联剂技术领域，提供了一种甜菜碱类高温交联剂及其制备方法，所述甜菜碱类高温交联剂由如下重量百分数的组分组成：十二烷基羟磺基甜菜碱40‑60％；乙二酸1‑5％；羟甲基苯酚1‑3％；氯化钠2‑6％；三甲胺6‑15％；余量为水；所述制备方法包括步骤：B、甜菜碱类高温交联剂的制备将十二烷基羟磺基甜菜碱、乙二酸、羟甲基苯酚、氯化钠、三甲胺和水搅拌混匀，恒温，氮气环境下反应，冷却后得到甜菜碱类高温交联剂。本发明交联剂稳定性好、具有较强的交联效果、用量小、对环境无污染。

技术领域

本发明属于压裂用交联剂技术领域，具体涉及一种甜菜碱类高温交联剂及其制备方法。

背景技术

公知的高温交联剂中，主要是金属类交联剂，这类交联剂环境危害大，生产工艺复杂，生产成本高。与本发明最相近的有一种高温交联剂(专利号：200710117603.X)，该专利所述仅能抗120℃的高温，并且其中含有重金属污染离子如铬离子，其属于重金属类交联剂，生产成本高，却收率低下，对环境污染大。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种甜菜碱类高温交联剂及其制备方法，解决高温交联剂的生产工艺复杂、成本高、环境污染大的技术问题。

本发明所采用的技术方案为：

一种甜菜碱类高温交联剂，由如下重量百分数的组分组成：十二烷基羟磺基甜菜碱40-60％；乙二酸1-5％；羟甲基苯酚1-3％；氯化钠2-6％；三甲胺6-15％；余量为水。

进一步的，一种甜菜碱类高温交联剂由如下重量百分数的组分组成：十二烷基羟磺基甜菜碱45-55％；乙二酸2-4％；羟甲基苯酚1.5-2.5％；氯化钠3-5％；三甲胺8-13％；余量为水。

进一步的，一种甜菜碱类高温交联剂由如下重量百分数的组分组成：十二烷基羟磺基甜菜碱50％；乙二酸2％；羟甲基苯酚1.6％；氯化钠4％；三甲胺10％；余量为水。

进一步的，一种甜菜碱类高温交联剂，制备十二烷基羟磺基甜菜碱的原料由如下重量百分数的组分组成：亚硫酸铵1-5％；环氧氯丙烷2-6％；十二烷基二甲基叔胺15-30％；催化剂0.1-0.4％；余量为水。

进一步的，一种甜菜碱类高温交联剂，制备十二烷基羟磺基甜菜碱的原料由如下重量百分数的组分组成：亚硫酸铵2％；水70％；环氧氯丙烷3.8％；十二烷基二甲基叔胺24％；催化剂0.2％。

进一步的，所述催化剂为三甲胺与过硫酸铵以质量比1:2混合而成。

一种甜菜碱类高温交联剂的制备方法，包括步骤：

B、甜菜碱类高温交联剂的制备

将十二烷基羟磺基甜菜碱、乙二酸、羟甲基苯酚、氯化钠、三甲胺和水搅拌混匀，恒温，氮气环境下反应，冷却后得到甜菜碱类高温交联剂。

进一步的，所述步骤B之前还包括步骤A：

A、十二烷基羟磺基甜菜碱的制备：

(1)将亚硫酸铵溶解于水中，得到亚硫酸铵溶液；

(2)将环氧氯丙烷加入到亚硫酸铵溶液中，恒温，得到混合液；

(3)向混合液中依次加入十二烷基二甲基叔胺、催化剂，恒温，浓缩得到十二烷基羟磺基甜菜碱。

进一步的，所述步骤A的步骤(2)的恒温的温度为75-80℃；恒温时间为5-7h；所述步骤A的步骤(3)的恒温的温度为85℃，恒温时间为2.5-3h。

进一步的，所述步骤B的恒温温度为80-90℃；所述反应的时间为6-8h。